Articulo de referencia

Pendiente espectral

En astrofísica y ciencias planetarias , la pendiente espectral , también llamada gradiente espectral , es una medida de la dependencia de la reflectancia con respecto a la longi...

En astrofísica y ciencias planetarias , la pendiente espectral , también llamada gradiente espectral , es una medida de la dependencia de la reflectancia con respecto a la longitud de onda .

En el procesamiento de señales digitales , es una medida de la rapidez con que el espectro de un sonido de audio disminuye hacia las altas frecuencias, calculada mediante una regresión lineal . [ 1 ]

Ilustración de la pendiente espectral

Pendiente espectral en astrofísica y ciencias planetarias

El espectro visible e infrarrojo de la luz solar reflejada se utiliza para inferir las propiedades físicas y químicas de la superficie de un cuerpo. Algunos objetos son más brillantes (reflejan más) en longitudes de onda más largas (rojo). Por consiguiente, en luz visible aparecerán más rojos que los objetos cuya reflectancia no depende de la longitud de onda.

El diagrama ilustra tres pendientes:

  • una pendiente roja , la reflectancia aumenta con las longitudes de onda
  • espectro plano (en negro)
  • Y una pendiente azul , donde la reflectancia disminuye con las longitudes de onda.

La pendiente (gradiente espectral) se define como:

S=RF1RF0λ1λ0{\displaystyle S={\frac {R_{F_{1}}-R_{F_{0}}}{\lambda _{1}-\lambda _{0}}}}
dóndeRF0,RF1{\displaystyle R_{F_{0}},R_{F_{1}}}es la reflectancia medida con filtros F 0 , F 1 que tienen longitudes de onda centrales λ 0 y λ 1 , respectivamente. [ 2 ]

La pendiente se expresa típicamente como un porcentaje de aumento de la reflectancia (es decir, la reflexividad) por unidad de longitud de onda:  %/100  nm (o  %/1000 Å ).

La pendiente se utiliza principalmente en la parte del espectro cercana al infrarrojo, mientras que los índices de color se utilizan comúnmente en la parte visible del espectro.

El objeto transneptuniano Sedna es un ejemplo típico de un cuerpo que muestra una pendiente roja pronunciada (20 %/100  nm), mientras que el espectro de Orcus parece plano en el infrarrojo cercano.

Pendiente espectral en audio

La "pendiente" espectral de muchas señales de audio naturales (su tendencia a tener menos energía en las altas frecuencias) se conoce desde hace muchos años, [ 3 ] y el hecho de que esta pendiente esté relacionada con la naturaleza de la fuente sonora. Una forma de cuantificar esto es aplicando una regresión lineal al espectro de magnitud de Fourier de la señal, lo que produce un único número que indica la pendiente de la línea de mejor ajuste a través de los datos espectrales. [ 1 ]

Entre las formas alternativas de caracterizar la distribución de energía de una señal sonora en función de la frecuencia se incluyen la atenuación espectral y el centroide espectral . [ 1 ]

Animales que pueden percibir la pendiente espectral

El escarabajo pelotero puede ver el gradiente espectral del cielo y la luz polarizada, y lo usa para orientarse. [ 4 ] Las hormigas del desierto Cataglyphis usan la polarización y los gradientes espectrales de la luz del cielo para orientarse. [ 5 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 G. Peeters, Un amplio conjunto de características de audio para la descripción del sonido , informe técnico, IRCAM, 2004.
  2. ^ A. Deressoundiram; H. Boehnhardt; S. Tegler y C. Truillo (2008). "Propiedades de color y tendencias de los objetos transneptunianos". El sistema solar más allá de Neptuno . Prensa de la Universidad de Arizona. ISBN 978-0-8165-2755-7.
  3. DB Fry, La física del habla, Libros de texto de lingüística de Cambridge, Cambridge University Press, 1996.
  4. "Los científicos finalmente han descubierto cómo los escarabajos peloteros usan la navegación celeste para regresar a casa - ScienceAlert" . 19 de agosto de 2017. Archivado del original el 19 de agosto de 2017. Consultado el 19 de agosto de 2017 .{{cite web}}: CS1 maint: bot: estado de la URL original desconocido ( enlace )
  5. Wehner, R. (1997). «El sistema de brújula celeste de la hormiga: canales espectrales y de polarización». Orientación y comunicación en artrópodos . Birkhäuser, Basilea. pp. 145–185 . doi : 10.1007/978-3-0348-8878-3_6 . ISBN  978-3-0348-9811-9.